CONSIDERAÇÕES SOBRE ECONOFÍSICA
Celso Luís Levada
Huemerson Maceti
Ivan José Lautenschleguer
Grupo de ensino de Ciências - Uniararas
RESUMO
Os objetivos deste estudo ressaltam as relações e as analogias de leis da Física
com modelos estratégicos definidos a partir de aplicações econômicas e financeiras.
Os cientistas se interessam em fazer analogias, especulações e traçar padrões
comuns entre coisas tão diferentes como a Física e a Empresa. De um modo geral,
as pequenas empresas estão constantemente barganhando com suas concorrentes
em busca de uma recompensa que lhes garanta o direito de continuar competindo.
Toda a lógica associada a esse jogo é inspirada nas analogias com a evolução de
processos da Física, que servem de inspiração para se obter melhores resultados. A
ciência econômica não pode escapar a esta realidade, sendo que a Econofísica vem
para tentar produzir resultados significativos tanto no nível macroeconômico, como
no microeconômico. Em geral, os especialistas concordam que o destino da
Econofísica será de esclarecer a evolução futura dos mercados globais.
Palavras-chave: física, empresas, ciência, Econofísica.
INTRODUÇÃO
Para Santos (2010), o desafio dos empresários e estrategistas em negócios
de hoje é parecido com o dos físicos do inicio do século XX, isto é, gerenciar suas
empresas com criatividade dentro de um quadro caótico e cheio de incertezas. O
mundo empresarial sempre esteve à procura de novos caminhos para atingir
resultados cada vez mais promissores.
A Economia é viva e construtiva, não é algo pronto e posto do qual se possa
fazer uso. Ela cresce e é construída, num processo lento e diário. Por exemplo, a
oferta gera sua própria demanda e, por conseqüência, remete-nos a uma idéia da
concorrência perfeita. Entretanto, o princípio de que a oferta cria sua própria
procura, deixa de funcionar sempre que ocorre um fracasso na confiança, o que
gera queda nos investimentos e contração nos mercados.
Diante de um cenário de crise e com baixas no consumo, as expectativas de
investimento não são boas. Assim como aconteceu, com os físicos, com o advento
da Física Moderna, há mais de 100 anos, os empresários terão o desafio de
construir uma linguagem diferente para lidar com as incertezas do caótico mundo
moderno. Só assim poderão obter resultados positivos criando uma antecipação ao
mercado que está em constante metamorfose.
Os cientistas se interessam em fazer analogias, especulações e traçar
padrões comuns entre coisas tão diferentes como a Física e a Empresa. Em geral,
eles estão interessados em sistemas e dispositivos que, para evoluir e sobreviver,
precisam aprender a ter a melhor interação com seu meio ambiente. De um modo
geral, as pequenas empresas estão constantemente jogando, barganhando com
suas concorrentes, em busca de uma recompensa que lhes garanta o direito de
continuar competindo. Toda essa lógica é inspirada nas analogias com a evolução
de processos da Física, que servem de inspiração para se obter melhores
resultados.
Os objetivos deste estudo ressaltam as relações e as analogias da Física com
modelos estratégicos definidos a partir de aplicações econômicas e financeiras.
UM POUCO DE HISTÓRIA
Para Ribeiro (2010), Adam Smith inspirou-se nos “Principia” de Newton ao
escrever em 1776 o seu clássico “Sobre a Riqueza das Nações” onde usava a idéias
de forças causais. Em seguida, Adolphe Quételet, em 1835 publicou o livro intitulado
“Um estudo em física social” onde procurava estabelecer as leis da sociedade
análogas às de Newton. Alfred Marshall, no início do século passado, usou idéias
físicas de equilíbrio termodinâmico para desenvolveram uma teoria, segundo a qual
um sistema econômico atinge o estado de equilíbrio de maneira análoga aos gases
de Maxwell e Boltzmann.
Louis Bachelier, em 1900, apresentou seu doutorado com o tema “Teoria da
Especulação”, quando usou conceitos físicos da teoria da difusão e aplicou idéias do
movimento Browniano para explicar a formação de preços em mercado de ações.
De acordo com Bassalo (2010), os primeiros modelos econômicos foram
fortemente influenciados no mecanicismo newtoniano, com grande apoio do Cálculo
Diferencial e Integral, criado pelo próprio Newton. Podemos dizer que os pioneiros
nesta área foram Willian Petty; que tentou dar a economia o formato de uma ciência
natural com aspectos da mecânica newtoniana; e François Quesnay, que buscou o
enquadramento da economia numa forma geral e orgânica.
William Petty escreveu um livro no qual se encontra a gênese da Teoria
Monetária e Política Econômica Moderna. Petty define conceitos tais como: valor da
força de trabalho; monopólio; e salário justo. Além disso, discutiu as noções de
quantidade de dinheiro e sua velocidade de circulação, que se apoia nas leis do
movimento e do equilíbrio newtonianos.
François Quesnay, com base nos postulados da fisiocracia, elaborou em
1758, um modelo econômico para a economia francesa que foi imortalizado no livro
o
Tableau
économique.
Considerava
que
o
funcionamento
da
economia
correspondia a uma ordem natural. De acordo com essa idéia, as leis da natureza
governam as sociedades humanas da mesma maneira que as descobertas de
Newton governam o mundo físico (COSTA e FLÁVIO, 2005). Todas as atividades
humanas, portanto, deveriam ser mantidas em harmonia com essas leis naturais,
especialmente as leis de Newton. O objeto de todo estudo científico era descobrir as
leis às quais todos os fenômenos estavam sujeitos.
Quesnay (1993) procurou demonstrar, na referida obra, as relações entre o
fluxo circular de produção, circulação e distribuição da riqueza numa economia ideal
e livremente competitiva. Para Quesnay, a sociedade era semelhante ao organismo
vivo, onde a circulação de riqueza e bens na economia era como a circulação do
sangue no corpo.
Outro uso da Física na Economia surge no trabalho de Adam Smith publicado
em 1776. Para Ribeiro (2010), Smith inspirou-se nos “Principia” de Newton ao
escrever em 1776 o seu clássico “Sobre a Riqueza das Nações” onde usava a idéias
de forças causais.
Adam Smith, que viveu na época da revolução industrial, observou que uma
nova ordem econômica estava surgindo na Inglaterra, tendo o vapor como força
motriz, e que iria ser ele, o vapor, a base da mecanização industrial. O equilíbrio
newtoniano da teoria econômica de Adam Smith era conduzido pela “mão invisível”
do mercado, um guia do interesse pessoal de cada empresário, produtor e
consumidor. Adolphe Quetelet, em 1835 publicou o livro intitulado “Um estudo em
física social” onde procurava estabelecer as leis da sociedade análogas às de
Newton.
Para Ribeiro (2010), Quetelet construiu sua obra à partir de uma grande
acumulação de dados estatísticos sobre diversas categorias de fenômenos sociais,
como: dados sobre situação econômica,
evolução da criminalidade e, também
dados de aspectos demográficos. Ele considerava que para constituir uma ciência
da sociedade, era necessário utilizar os procedimentos e regras aplicáveis e
testadas nas outras ciências, ou seja, observar os fenômenos sociais com o máximo
de exatidão, e analisar os resultados da observação com a ajuda de teorias
explicativas.
Conforme aponta Belo (2004), Adolphe Quetelet,
com a sua obra Física
Social e a lei térmica da delinquência, ensinava que os delitos de sangue
aconteciam com mais freqüência no verão e os contra o patrimônio no inverno,
sustentava também que a sociedade preparava o delito e o criminoso seria apenas o
seu executor.
John Locke publica, em 1862, “Considerações Sobre as consequências da
Diminuição do Juro e o Aumento do valor do Dinheiro”, em que formula a teoria
quantitativa da moeda, atribuindo grande importância à velocidade de circulação da
moeda.
Segundo Silva (1987), Locke estuda a equação quantitativa concedendo
grande importância a velocidade de circulação do dinheiro. É o principal defensor da
idéia que a economia deveria ser dirigida pelo livre jogo da oferta e da procura, para
constituir a formação dos preços.
Em 1897, o engenheiro e economista italiano Vilfredo Federico Damaso
Pareto apresentou sua famosa Lei da Potência , a partir da qual a probabilidade,
p(x), da ocorrência de um evento de magnitude x é dado por x -α. Sendo que α é um
parâmetro de escala que pode ser determinado por observação empírica de um
sistema ou por simulação do mesmo.
Atualmente, cada vez mais leis de potência são descobertas, em mercados
financeiros, pelos econofísicos. Para exemplificar podemos citar as da bolsa de São
Paulo, nas taxas de câmbio e na volatilidade dos mercados. A lei de Pareto é uma
lei de potência clássica. A lei de Pareto se tornou a regra prática no mundo dos
negócios: 80% das vendas vêm de 20% dos clientes.
Uma nova relação entre Física e Economia foi apresentada, em 1900, pelo
matemático francês Louis Bachelier que defendeu, na Academia de Ciências de
Paris, sua Tese intitulada Théorie de la Spéculation. Essa tese que tratou de opções
de preços em mercados financeiros especulativos, a partir do movimento browniano
(MB) ou caminho aleatório, recebeu conceito ruim de seus examinadores e,
portanto, foi rejeitada.
Depois de ser esquecida por muito tempo, a idéia de Bachelier sobre o MB
dos mercados financeiros foi retomada em 1965, por Samuelsen, e nos primeiros
anos da década de 1970, pelos economistas norte-americanos Fischer Black e
Myron Samuel Scholes, mas desta vez com muito sucesso que valeu o premio Nobel
de economia para os pesquisadores (MACIEL, 2007).
CONSIDERAÇÕES SOBRE O MOVIMENTO BROWNIANO
Sobre o movimento browniano podemos dizer que foi descoberto por Robert
Brown, em 1828, que observou experimentalmente, com um microscópio, que numa
suspensão de grãos de pólen em água, cada grão se movia irregularmente,
agitando-se incessantemente, como se tivessem vida própria.
Como esse fenômeno repetiu-se com todas as espécies de substâncias
orgânicas, Brown acreditou haver encontrado a molécula primitiva da matéria viva.
Mais tarde verificou que também grãos de poeira, de origem mineral, tinham o
mesmo estranho comportamento. Ninguém parecia entender a origem esse
movimento desordenado e contínuo, o “movimento browniano”.
Em 1905, um dos quatro trabalhos revolucionários de Einstein resolvia o
fenômeno do movimento browniano. Segundo Einstein, o movimento de agitação
perpétuo das partículas de poeira em suspensão num líquido tem a ver com o
movimento térmico dos átomos que constituem o líquido.
Aduz as leis básicas da Mecânica, que a distância percorrida por um móvel é
proporcional ao tempo, a uma dada velocidade. De acordo com Einstein, no caso do
movimento browniano, o conceito de velocidade deixa de ter sentido, pois o espaço
percorrido já não é proporcional ao tempo, mas sim à sua raiz quadrada.
Os cientistas afirmam que não podemos ver o átomo através do microscópico,
mas podemos ver a ação das suas múltiplas colisões com um grão de pólen. Em
cada instante, o número de átomos que colide com o grão é ligeiramente maior
numa dada direção, e empurra-o nessa direção. No momento seguinte, os inúmeros
átomos em redor do grão empurram-no para outro lado. Assim o grão parece ter um
movimento desordenado, como o andar de um bêbado. As partículas movem-se
como numa rápida dança irregular, mudando continuamente de direção devido às
colisões com as outras partículas da solução.
O trabalho de Einstein sobre o Movimento Browniano teve uma enorme
influência na ciência, pois, o modelo difusivo do movimento browniano continua a ser
uma fonte de inspiração para físicos, biólogos, economistas e matemáticos.
Problemas tão diferentes como o movimento do tráfico automóvel, a evolução do
mercado bolsista ou a difusão de nutrientes através das membranas celulares são
estudados usando modelos matemáticos inspirados na teoria do movimento
browniano.
No século passado desenvolveu-se da Mecânica Estatística relacionada aos
movimentos aleatórios, motivados especialmente pelo movimento browniano e, na
década de 1970, deu-se a criação de uma nova matéria relacionando a Economia
com a Física, a Econofísica.
A Econofísica usa uma coleção de instrumentos operacionais para estudar as
situações de incerteza para poder orientá-la; a Econofísica, com seus instrumentos
operacionais, poderá prever os eventos extremos.
Com isso, depois de ser esquecida por muito tempo, a idéia de Bachelier
sobre o MB dos mercados financeiros foi retomada nos primeiros anos da década de
1970. Os economistas norte-americanos Fischer Black e Myron Scholes que
desenvolveram o célebre Modelo de Opção de Preço de Black-Scholes, no qual o
preço segue um movimento browniano geométrico.
O processo, regido pelo MB, que acontece no mercado financeiro refere-se à
soma dos contratos efetuados entre os compradores e vendedores de um dado
produto ou serviço e a intermediação da interação entre os compradores e
vendedores que determina os preços e fatores de produção.
FENÔMENOS DISSIPATIVOS
A análise do fenômeno econômico teve novo avanço quando Nicholas
Georgescu Roegen, em seu livro “A Lei da Entropia e o Processo Econômico”,
publicado em 1979, observou que as teorias econômicas desenvolvidas até então,
apoiavam-se no mecanicismo primitivo de Newton, o qual desprezava os
mecanismos internos e externos de dissipação em consequência do atrito.
Em qualquer estado de agregação as moléculas são animadas de movimento
caótico, ou, agitação térmica; esta confere ao sistema energia térmica que não é
calor, mas é parcela da energia interna U do sistema, com grande tendência de ser
dissipativa. No que se refere aos tipos exclusivos de energia mecânica, pode haver
também a conservação entre eles. Por exemplo: toda a energia potencial
gravitacional pode se transformar totalmente em energia cinética, sem que haja
transformação em qualquer outro tipo de energia não-mecânica.
A conservação da energia ocorre somente na ausência de forças dissipativas,
como a força de atrito e a força de resistência do ar, pois, em caso contrário, à
medida que a energia vai se transformando em diversos tipos, há uma certa
quantidade que se degrada. A grandeza que mede esta degradação é chamada de
entropia. Quanto menor for a entropia de uma forma de energia, menor será a sua
degradação e, assim, ela poderá ser transformada com mais eficiência em outros
tipos de energia.
A entropia pode também ser compreendida como a medida da desordem de
uma determinada forma de energia num sistema. Assim, quanto menor é a entropia
de uma determinada forma de energia, mais “ordenada” ela está dentro de um
determinado sistema.
Conforme Cechin e Veiga (2010), Georgescu Roegen resolveu introduzir a
dissipação de energia nos processos de produção, pois, estudando a entropia e a
máquina a vapor, observou que a dissipação da energia era importante quer para o
desempenho da referida máquina. Então resolver fazer uma relação com a
Economia. Os processos de produção da sociedade industrial moderna provocam
grandes atritos sociais
e, em consequência, há dissipação dos recursos da
Economia,pois, parte de tais recursos deve ser usada em atividades improdutivas.
Portanto, para Georgescu-Roegen, o equilíbrio newtoniano que caracterizava
os Modelos Econômicos desde Petty, deve ser substituído pela eficiência
termodinâmica, ou seja, tais modelos devem procurar reduzir a entropia decorrente
das tensões sociais provocadas pelo processo produtivo.
Em 1977, o russo Ilya Prigogine ganhou o Prêmio Nobel de química devido à
sua pesquisa sobre teoria das estruturas dissipativas, na qual dá amplo destaque às
incertezas proveniente de um possível estado caótico. Entre outras coisas, Prigogine
afirma que “não há mais situações estáveis ou permanência que nos interessem,
mas sim evoluções, crises e instabilidades”.
A idéia central da teoria é a de que pequenas alterações nas condições
iniciais de um sistema podem provocar mudanças drásticas nesse sistema, seja no
clima de uma região, no movimento da bolsa de valores ou na explosão inflacionária,
na erupção de um vulcão ou um terremoto.
Além disso, Prigogine apresenta vários exemplos onde flutuações ao acaso
podem dar origem a formas mais complexas, fazendo surgir então uma súbita
reorganização para uma forma mais complexa.
ORDEM E DESORDEM
Por exemplo, podemos dizer que, em geral, a tendência da matéria é tornarse mais ordenada na medida em que é esfriada. No entanto, alguns sistemas
parecem ficar mais desordenados à medida que a temperatura cai. Afinal, o qual é o
significado correto de ordem e desordem?
O processo envolvido na simples fritura de um ovo pode ajudar a entender as
leis que regem a natureza. Segundo Marcelo Gleiser, um exemplo simples para
compreendermos a entropia é quando se prepara uma omelete. Jamais você verá a
omelete se transformar de volta em um ovo. Esse processo mostra que existe uma
direção preferencial para a passagem do tempo. Este processo é caracterizado por
iniciar-se em um estado organizado que tende a terminar em um estado
desorganizado.
A quantidade de desordem de um sistema é representada pela sua entropia:
quanto mais organizado o sistema, menor é a sua entropia. O ovo do exemplo acima
tem entropia menor do que a omelete pronta. Esse crescimento da entropia é outra
expressão da segunda lei da termodinâmica: em um sistema isolado (que não troca
energia com o exterior), a entropia nunca decresce, podendo apenas crescer ou
permanecer constante. E, como a segunda lei também está relacionada com a
direção da passagem do tempo, podemos dizer que o tempo vai para frente porque
a entropia cresce. Um ovo quebra se cai da mesa no chão da cozinha, mas o ovo
quebrado de volta à mesa não retorna à sua forma original.
Vejamos outro exemplo interessante. Ao ferver um ovo, o calor absorvido
causa um acréscimo de temperatura e aumenta a entropia, mas, o ovo endurece, o
que parece corresponder a um estado mais ordenado.
No entanto, a situação envolvendo um ovo frio e um
ovo quente são
diferentes, pois, o aquecimento do ovo, ao que tudo indica, caracteriza um sistema
fora do equilíbrio, pela presença do calor recebido durante o processo.
Assim, uma análise mecanicista dos fenômenos econômicos não permite uma
clara distinção entre o passado do futuro de operações, e, o que é mais importante,
não contempla os processos irreversíveis. A propriedade Física que permite uma
diferenciação entre um fato do passado em relação a outro do futuro e, também,
considera as irreverssibilidades dos sistemas é a Entropia (PRIGOGINE, 1997). Em
termos de irreverssibilidades, temos que considerá-las do ponto de vista interno e
externo ao sistema.
Isto posto, considera-se que os processos econômicos ficam melhor
especificados com a introdução das leis e princípios da Termodinâmica de sistemas
abertos, onde se inclui os conceitos de ordem e desordem, e, até mesmo de tópicos
da teoria da evolução Darwin.
Segundo a teoria da evolução, a vida na Terra começou com seres
unicelulares bastante simples e, com o passar do tempo, foi ficando cada vez mais
complexa, cada vez mais organizada. Como foi possível que formas altamente
organizadas se desenvolvessem em meio a esse aumento de entropia? Uma
questão, por comparação,
poderia ser colocada. Trata-se de explicar como os
modelos econômicos poderiam, ou não, atingir um estado de equilíbrio, com
desordem e entropia máxima.
Entretanto, seria ilusório tentar enquadrar a economia moderna como uma
ciência exata, esperando que seu comportamento seja idêntico àqueles associados
a sistemas termodinâmcios. Entre a metáfora e a realidade existe um abismo de
diferenças. É que temos alguns fatores envolvidos na economia e as finanças que
não são simplesmente noções matemáticas, mas são inerentemente as noções
psicológicas do indivíduo, tais como os conceitos de risco e valor.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Quais são as questões que podem ser colocados na conexão entre a física e
finanças? Quais são os tamanhos que consideramos para encontrar um paralelo
entre essas duas ciências? O conjunto de métodos matemáticos e idéias
desenvolvidas por estudar essas estruturas tem o nome de Física de Sistemas
Complexos. A física envolvida nestas investigações começaram a ser de interesse a
ser estudado e sujeito a apenas os primeiros estudos de biologia de sistemas, ou de
informação econômica.
Assim, trabalhos sobre os ecossistemas, redes neurais ou os mercados
financeiros começam a ter mais e mais espaço na maioria das revistas dos
influentes da Física.
Por outro lado, a palavra Econofísica é relativamente recente, trata-se de um
conceito que surgiu por volta de 1998, depois que os bancos mais os grandes
centros comerciais dos EUA começaram a contratar físicos teóricos para trabalhar
com produtos financeiros, como títulos e ações. Há uma tendência, muito nova, de
construir o currículo de Física dos sistemas complexos, que inclui, entre outras
coisas, noções de sistemas dinâmicos, sistemas estocásticos, análise de séries
temporais, a teoria fractal, teoria dos jogos, teoria de controle, teoria dos grafos,
teoria de decisões, teoria da informação.
Percebe-se que alguns economistas e físicos estão reconhecendo que, cada
vez mais, os modelos físicos ou biológicos podem simular o ambiente econômico e
financeiro.
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